龙源期刊?/p>
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基于
fpga
与单片机的多功能信号发生器的
设计与实?/p>
作者:宗接?/p>
赵春?/p>
王超
来源:《无线互联科技?/p>
2017
年第
18
?/p>
摘要:文章设计的多功能信号发生器?/p>
FPGA
芯片为系统核心,利用单片机进行系统控
制,采用液晶屏作为显示界面,设计的信号发生器可以产生正弦波、三角波、矩形波及任意波
形等信号,并且信号具有精度高、频带宽、稳定度高等特点?/p>
关键词:信号发生器;
FPGA
;单片机
信号发生器是一种常用的信号源,在教学科研、生产、遥感遥测等众多场合都有着广泛?/p>
应用,是一种为电子测量工作提供电信号的设备,和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最
基本也是应用最广泛的电子仪器之一
[1]
。随着近年来电子技术的迅猛发展,电子测量工作对
于包含波形发生器在内的电子测量仪器提出了越来越高的要求。为适应现代电子技术的不断?/p>
展和市场需求,研究制作高性能的多功能波形发生器十分必要?/p>
1
方案比较及选择
信号发生器主要可以采用两种方案来实现。一种方案是?/p>
AD
公司的直接数字频率合成芯
片为核心,通过单片机进行控制,从而输出信号波形。另一种方案是以现场可编程门阵?/p>
?/p>
Field Programmable GateArray
?/p>
FPGA
)芯片为核心,采用直接数字式频率合成器(
Direct
Digital Synthesizer
?/p>
DDS
)技术,以单片机芯片为控制器,从而实现波形输出。将以上两种?/p>
案进行比较,方案一的特点是频率范围宽、频率稳定度高、编程工作量较少,但是只能输出正
弦波和方波且成本较高;方案二的特点是频率范围宽、频率稳定度较高,不仅可输出正弦波和
方波这两种常用波形,同时还可以输出三角波、锯齿波及任意波形,且成本较低。故本设计采
用方案二来实现?/p>
2
系统总体设计
本设计以
FPGA
芯片
EP4C6E22C8
为核心,以单片机
AT89S51
为控制器,通过矩阵式键
盘进行输入输出控制,液晶?/p>
1602
为显示界面,可实现正弦波、方波、三角波、锯齿波及任
意波等波形的输出,如?/p>
1
所示。本设计输出频率范围?/p>
0.1Hz
?/p>
10MHz
,频率分辨率?/p>
0.1Hz
,频率稳定度较高?/p>
3
系统主要模块电路
3.1
单片机控制电?/p>